Uma partícula eletrizada positivamente, de massa desprezível, penetra na região do espaço onde existe um campo…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar e prever efeitos de intervenções nos ecossistemas, e seus impactos nos seres vivos e no corpo humano, com base nos mecanismos de manutenção da vida, nos ciclos da matéria e nas transformações e transferências de energia, utilizando representações e simulações sobre tais fatores, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Uma partícula eletrizada positivamente, de massa desprezível, penetra na região do espaço onde existe um campo elétrico uniforme de intensidade 1,0·105 N/C, orientado verticalmente para baixo, conforme a figura acima. A partícula descreve uma trajetória retilínea, pela presença de um campo magnético uniforme B, de intensidade 4,0·10³ T, perpendicular ao campo elétrico e de sentido entrando no plano do papel. A intensidade da velocidade da partícula é, em m/s, (Mackenzie 2017)
- A) 40
- B) 35
- C) 30
- D) 25
- E) 20
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- A partícula descreve trajetória retilínea, então a força resultante sobre ela é nula. Como o campo elétrico é vertical e o campo magnético é perpendicular a ele, as forças elétrica e magnética são perpendiculares entre si e devem ter a mesma intensidade para se anularem.
- Força elétrica: Fe = q·E. Força magnética: Fm = q·v·B, pois a velocidade é perpendicular ao campo magnético (sen 90° = 1).
- Igualando as intensidades: q·E = q·v·B. A carga q cancela, o que explica por que a massa desprezível e o sinal da carga não alteram o resultado. Logo v = E/B.
- Substituindo os valores: v = 1,0·10^5 / 4,0·10^3 = 0,25·10^2 = 25 m/s.
- Verificação de sentido: para a força magnética, com B entrando no papel e carga positiva, a velocidade deve apontar horizontalmente para a direita, de modo que a força magnética aponte para cima, oposta à força elétrica, que aponta para baixo. Essa configuração é coerente com o equilíbrio.
- Conclusão: a intensidade da velocidade é 25 m/s, que corresponde à alternativa D, igual ao gabarito oficial. As demais estão erradas: A (40), B (35), C (30) e E (20) não resultam da divisão correta de E por B com os dados do enunciado.
💡 Dica: Use a condição de equilíbrio das forças elétrica e magnética para calcular a velocidade.
Alternativa por alternativa
Provavelmente calculou mal a divisão 1,0·10^5 / 4,0·10^3, obtendo um valor próximo de 40, sem conferir o resultado com a ordem de grandeza esperada.
Errou o cálculo da divisão dos valores numéricos, obtendo 35 m/s em vez de 25 m/s, sem fazer a verificação final.
Aproximou arbitrariamente o quociente de E por B, ou usou os expoentes de forma incorreta, chegando a 30 m/s.
CORRETA. Ao igualar as forças elétrica (qE) e magnética (qvB), temos v = E/B = (1,0·10⁵)/(4,0·10³) = 25 m/s.
Pode ter tratado a força magnética como se fosse igual a q·v²/B ou usado uma relação de equilíbrio incorreta, chegando a 20 m/s em vez de usar apenas q·E = q·v·B.
Raio-X da questão
forças elétrica e magnética equilíbrio
avaliacao
força elétrica · força magnética
Estude a força de Lorentz e movimento de partículas em campos elétricos e magnéticos.
Confundir a direção das forças ou esquecer que a partícula está em equilíbrio, levando a cálculo incorreto da velocidade.
pensamento_critico
cientifico
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